(57)【要約】【課題】パターン化された記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】基板上に磁性膜を蒸着する工程と、磁性膜上に均一に分布された複数の貫通ホールを備えるハードマスクを整列する工程と、ハードマスクの全面に光を照射する工程と、ハードマスクを除去する工程と、を含むパターン化された記録媒体の製造方法。【選択図】図３
2006244694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に磁性膜を蒸着する工程と、
前記磁性膜上に均一に分布された複数の貫通ホールを備えるハードマスクを整列する工程と、
前記ハードマスクの全面に光を照射する工程と、
前記ハードマスクを除去する工程と、を含むことを特徴とするパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記貫通ホールの直径は、１００ｎｍより小さなことを特徴とする請求項１に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記貫通ホールは、ｎｍサイズのピッチで形成されたことを特徴とする請求項１に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記磁性膜は、磁気異方性エネルギー値が５×１０４ｅｒｇ／ｃｃ〜５×１０８ｅｒｇ／ｃｃであることを特徴とする請求項１に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記光は、波長が前記貫通ホールの直径より大きい長波長のレーザー光であることを特徴とする請求項１に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記レーザー光は、二酸化炭素（ＣＯ２）レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザー、窒素（Ｎ２）レーザーまたはＨＦレーザー、ＤＦレーザーを利用して放出することを特徴とする請求項５に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記貫通ホールの出口及び入口のうち少なくともいずれか一箇所にレンズが備わったことを特徴とする請求項１に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記ハードマスクは、前記磁性膜上に密着させることを特徴とする請求項１に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記ハードマスクは、アルミニウム正極酸化法（Ａｎｏｄｉｃ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｏｘｉｄｉｚａｔｉｏｎ：ＡＡＯ）で形成することを特徴とする請求項１に記載のパターン化された記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録媒体の製造方法に係り、より詳細にはパターン化された記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット運用技術の急速な成長とともにデータ伝送線路が既存の同軸ケーブルから光ファイバに代替されつつ、ユーザにさらに多くの情報がさらに短時間に伝達されている。すなわち、ユーザは多様な情報の洪水の中で生きている。
【０００３】
最近になって、携帯用通信機器やノート型パソコンを利用した無線インターネット接続技術が開発されつつ、ユーザはインターネットを通じてどこでも自分が必要とする情報を得ることができるようになった。インターネットを通じてアクセスできる情報の量が多くなり、データ伝送速度が速くなりつつユーザの関心は自然に、さらに短時間にさらに多くの情報をなるべく狭い領域に収容できる、データ記録密度の高い記録媒体またはこのような記録媒体を備えるコンピュータ及び通信機器に集まっている。このようなユーザの欲求に応じて多様な記録媒体とこれを備えるコンピュータ及び通信機器とが紹介されている。
【０００４】
コンピュータに内蔵あるいは外付けできる記録媒体には、現在ハードディスクが広く使われている。ハードディスクは、携帯用データ記録手段としても広く使われている。ハードディスクにおいて、データは磁性膜に記録される。そして、データはビット単位で記録される。磁性膜にビットデータ、例えば、１が記録されれば、磁性膜の前記ビットデータが記録された部分の磁気分極は所定方向に整列される。ハードディスクのデータ記録密度を高めるためには、前記磁性膜において前記ビットデータが記録される部分の面積を小さくせねばならない。それとともに、前記磁性膜に記録されたビットデータの信頼性を確保せねばならないが、そのためには、磁性膜においてビットデータが記録された部分間の影響を最小化せねばならず、前記磁性膜に記録されたビットデータを再生するか、または所定領域にビットデータを記録する過程でビットデータが記録された他の部分が受ける影響は最小化されねばならない。
【０００５】
これにより、最近ではビットデータが記録される領域が離隔されており、全体的にパターン化された磁性膜を備える記録媒体（以下、パターン化された記録媒体）が紹介されている。高密度用のパターン化された記録媒体は、半導体工程の写真エッチング工程を利用した方法、ナノインプリンティングを利用した方法、ＳＯＭＡ（Ｓｅｌｆ−Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｒｒａｙ）を利用した方法またはレーザーパターニング方法で製作する。しかし、現在のこのような方法を利用する場合、パターンの形態の量産が難しく、ビットデータが記録される領域を、所望するほどに小さくし難いだけでなく所望するほどの収率も得難い。また、前記レーザーパターニングを利用した方法は、パターニング工程が単純であり、パターンの表面が比較的連続的ではあるが、パターニングサイズを１００ｎｍ以下に縮め難く、したがって、ピッチも高密度記録媒体に合わせて縮め難い。前記レーザーパターニングを利用した方法の場合もまた、円形パターンを得るために３つの入射ビームが使われねばならないので、装置が複雑で体積が大きくなる恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述した従来技術の問題点を改善するためのものであり、磁性膜のビットデータが記録される部分（以下、パターン）のサイズ及びピッチを縮めることができ、工程を単純化できる記録媒体の製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を達成するために、本発明は、基板上に磁性膜を蒸着する工程と、前記磁性膜上に均一に分布された複数の貫通ホールを備えるハードマスクを整列する工程と、前記ハードマスクの全面に光を照射する工程と、前記ハードマスクを除去する工程と、を含むことを特徴とするパターン化された記録媒体の製造方法を提供する。
【０００８】
前記製造方法において、前記貫通ホールの直径は、１００ｎｍより小さく形成できる。そして、前記貫通ホールは、ｎｍサイズのピッチで形成できる。また、前記磁性膜は、磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）値が５×１０４ｅｒｇ／ｃｃ〜５×１０８ｅｒｇ／ｃｃである。
【０００９】
前記光は、波長が前記貫通ホールの直径より大きい長波長のレーザー光である。
【００１０】
前記レーザー光は、二酸化炭素（ＣＯ２）レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザー、窒素（Ｎ２）レーザーまたはＨＦレーザー、ＤＦレーザーを利用して放出できる。
【００１１】
前記貫通ホールの出口及び入口のうち少なくともいずれか一箇所にレンズが備わる。
【００１２】
前記ハードマスクは、前記磁性膜上に密着させうる。
【００１３】
前記ハードマスクは、アルミニウム正極酸化法（Ａｎｏｄｉｃ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｏｘｉｄｉｚａｔｉｏｎ：ＡＡＯ）で形成できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパターン化された記録媒体の製造方法では、ハードマスクを利用して一度にあらゆるパターンを形成する。したがって、記録媒体の製造にかかる時間を短縮でき、量産が可能である。また、ハードマスクを設ける工程で貫通ホールｈの直径とピッチとは所望の値に調節できるので、貫通ホールの形態も所望の形態に作ることができるので、本発明のパターン化された記録媒体において、ビットデータが記録される領域、すなわち、パターンは円形に形成できるだけでなく、サイズも１００ｎｍより小さく縮めることができ、ピッチもナノサイズ、例えば、２５ｎｍ程度に縮めることができる。これにより、本発明のパターン化された記録媒体の製造方法を利用する場合、信頼性があってデータ記録密度の高い記録媒体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態によるパターン化された記録媒体の製造方法（以下、本発明の製造方法）を、添付された図面を参照して詳細に説明する。この過程で、図面に図示された層や領域の厚さは明細書の明確性のために誇張されて図示されたものである。
【００１６】
本発明の製造方法は、レーザーパターニング技術と共に特別なハードマスクを使用して所望のパターンが形成された記録媒体を形成するところにその特徴がある。前記レーザーパターニング技術は、レーザーを利用して磁性膜、例えば、常磁性膜の所定領域を磁性の性質の異なる領域、例えば、強磁性領域に変える技術である。前記レーザーパターニング技術では、前記磁性膜の所定領域は瞬間的に高温、例えば、５００〜２，０００℃以上に加熱され、その結果、前記磁性膜のレーザーが照射された領域は強磁性領域に変換される。前記磁性膜に形成された前記強磁性領域は、そのままデータが記録されるパターンとなる。
【００１７】
本発明の製造方法では、まず図１に示すように、基板３０上に磁性膜３２を蒸着して予備記録媒体３５を形成する。磁性膜３２は、常磁性膜で形成できる。磁性膜３２は、磁気異方性エネルギー値が５×１０４ｅｒｇ／ｃｃ〜５×１０８ｅｒｇ／ｃｃである磁性膜であることが望ましい。予備記録媒体３５を形成した後、予備記録媒体３５上にハードマスク３６を整列する。ハードマスク３６は、例えば、アルミニウム酸化膜で形成できる。ハードマスク３６の厚さは５ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
【００１８】
ハードマスク３６は複数の貫通ホールｈを備える。貫通ホールｈは、図２に示すようにハードマスク３６の全域にわたって均一に分布する。図１のハードマスク３６は、図２を１−１’方向に切開したものである。貫通ホールｈの形態はハードマスク３６の製造過程で多様な形態に変形できるが、円形や楕円形または矩形が望ましい。貫通ホールｈの直径Ｄは、後続工程で磁性膜３２に設けられるパターンの直径を決定する。したがって、貫通ホールｈの直径Ｄは小さければ小さいほど良く、少なくとも１００ｎｍより小さなことが望ましい。また、貫通ホールｈのピッチｐは、磁性膜３２に設けられる前記パターンのピッチを決定するところ、例えば、２５ｎｍ程度でありうる。
【００１９】
次いで、図３を参照すれば、整列されたハードマスク３６の上面全体にわたって均一な強度のレーザー光４０を同時に照射する。前記照射回数は１回で十分であるが、必要に応じて追加してもよい。また、レーザー光４０をスキャン方式で照射してもよい。例えば、レーザー光４０は、ハードマスク３６の左側から右側に順次に照射できる。レーザー光４０を照射した後、ハードマスク３６を除去する。
【００２０】
レーザー光４０を照射するために、長波長のレーザー光を放出するレーザー、例えば、ＣＯ２レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ｎ２レーザーまたはＨＦレーザー、ＤＦレーザーなどが使われうる。レーザー光４０は、貫通ホールｈを通過したレーザー光４０に露出された磁性膜３２の所定領域が瞬間的に高温に加熱され、その結果、磁性膜３２の前記所定領域が強磁性膜に変わりうる程度の強度を持つことが望ましい。
【００２１】
光固有の特性上、レーザー光４０の波長が貫通ホールｈの直径Ｄより小さい時、レーザー光４０は散乱されるために、貫通ホールｈを通過するレーザー光４０の量は非常に少ない。一方、レーザー光４０の波長が貫通ホールｈの直径Ｄよりはるかに大きい長波長である時、レーザー光４０は、図３に示すように貫通ホールｈを通過して磁性膜３２に到達する。図３に示されていないが、レーザー光４０は貫通ホール３６を通過しつつ回折される。ゆえに、後者の場合にも消失されるレーザー光が発生する。しかし、後者の場合、消失されるレーザー光は貫通ホールｈを通過した全体レーザー光４０の一部であり、また、レーザー光４０の照射条件やハードマスク３６と磁性膜３２との間の距離によって回折は最小化できる。さらに、図５に示すように、ハードマスク３６を磁性膜３２上に密着させた状態でハードマスク３６にレーザー光４０を照射する場合、回折は考慮しなくてもよい。したがって、ハードマスク３６と磁性膜３２とが密着された状態でハードマスク３６にレーザー光４０が照射される時（以下、第１の場合）、磁性膜３２に伝達されるレーザー光４０の伝達効率は、ハードマスク３６と磁性膜３２とが離れた状態でハードマスク３６にレーザー光４０を照射する時（以下、第２の場合）よりはるかに高くなる。これにより、前記第１の場合でのレーザー光４０の強度は、前記第２の場合でのレーザー光４０の強度より低めることができる。これは、すなわち、レーザー出力を低められるということを意味するところ、前記第１の場合では、レーザー照射と関連した電力を低減できる。
【００２２】
前記のように、ハードマスク３６上にレーザー光４０を照射した結果、磁性膜３２に貫通ホールｈと同じ分布を持って、貫通ホールｈと同じ形態、直径及びピッチを持つ強磁性領域３４が形成される。このようにして、データが記録される領域３４、すなわち、パターンを含むパターン化された記録媒体１００が形成される。後続工程でパターン化された記録媒体１００の磁性膜３２上に保護膜（図示せず）をコーティングできる。
【００２３】
図４は、図３のパターン化された記録媒体１００でパターン３４が含まれた磁性膜３２のみを分離して示す平面図である。図３は、図４を３−３’方向に切開した断面を示すものである。図４で、パターン３４は便宜上、他の部分より相対的に大きく図示した。図４を参照すれば、パターン３４は円形であることが分かり、磁性膜３２の全体に均一に分布されたことが分かり。パターン３４の直径Ｄ１は１００ｎｍより小さい。円内の矢印はパターン３４の磁気分極の方向を表す。図４のパターン３４は、外部記録磁界によって特定方向に磁化させて一定に整列された状態である。図４に図示したパターン３４の磁気分極の方向がビットデータ０を表すとする時、記録媒体１００の選択されたパターンにビットデータ１が記録されれば、前記選択されたパターンの磁気分極の方向は、図４に図示した方向と逆方向になる。図４は、図３の記録媒体１００が水平磁気記録媒体である時、磁性膜３２に形成されたパターン３４の磁気分極の方向を示すものである。したがって、図３の記録媒体１００が垂直磁気記録媒体である時、磁性膜３２に形成されたパターン３４の磁気分極は、図４に示すように、磁性膜３２の表面に対して平行とならず、図６に示すように磁性膜３２の表面に対して垂直になる。
【００２４】
図６において、パターン３４の中央にある点３７は、磁性膜３２の表面に対して垂直であり、前記表面に向かうパターン３４の磁気分極の方向を示す。図６のパターン３４の磁気分極の方向３７は、図６を７−７’方向に切開した断面を示す図７でさらに明確に見ることができる。図７に示すように、パターン３４の磁気分極の方向３７がいずれも磁性膜３２の表面に向かう時に所定のビットデータ、例えば、０が記録されたと見なす時、磁気ヘッドやプローブなどのデータ記録及び再生手段を利用してパターン３４のうち選択された部分にビットデータ１を記録すれば、前記選択された部分のパターンの磁気分極の方向３７は反転されて、図７に図示した方向と逆に整列される。すなわち、磁気分極は磁性膜３２の下面に向かう。
【００２５】
一方、磁性膜３２にパターン３４を形成するときに使われたハードマスク３６に、図８及び図９に示すようにレンズ４２が使われうる。
【００２６】
レンズ４２は、図８に示すように、ハードマスク３６に形成された貫通ホールｈの出口を塞ぐ位置に備わるか、図９に示すように貫通ホールｈの入口を塞ぐ位置に備わることができる。
【００２７】
このようにハードマスク３６にレンズ４２が備わる場合、レンズ４２の焦点距離及び深度によってハードマスク３６と磁性膜３２とをある程度離隔させることができ、貫通ホールｈを通過して磁性膜３２に結ばれるレーザー光（図３の４０）のスポットサイズを縮めることができる。磁性膜３２に結ばれるレーザー光４０のスポットサイズを縮めることができれば、磁性膜３２にさらに多くのパターン３４を形成できるので、結局、記録媒体１００のデータ記録密度を高めることができる。また、図８に示すように、レンズ４２がハードマスク３６に形成された貫通ホールｈの出口を塞ぐ形態で備わった場合、レーザー光４０は、貫通ホールｈを通過するやいなや直ちにレンズ４２により集束されるために、回折は消える。したがって、レーザー光の利用効率は、レンズ４２がない時より高くなる。
【００２８】
さらに一方、多少面倒ではあるが、図１０に示すように、ハードマスク３６に形成された貫通ホールｈの出口に第１レンズ４２ａが位置し、入口に第２レンズ４２ｂが位置してもよい。この時、第１レンズ４２ａと第２レンズ４２ｂとの焦点距離は異なる。
【００２９】
前記した説明で多くの事項が具体的に記載されているが、これらは発明の範囲を限定するものというより、望ましい実施形態の例示として解釈されねばならない。例えば、当業者ならば、記録媒体１００において、磁性膜３２をデータ記録の可能な他の物質、例えば、強誘電膜に代替することもできるであろう。また、基板３０と磁性膜３２との間にパターン３４の形成に役に立つ物質層が備わることもありうる。ゆえに、本発明の範囲は、説明された実施形態によって定められるものではなく、特許請求範囲に記載された技術的思想により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、携帯用通信機器やノート型パソコンの記録媒体に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態によるパターン化された記録媒体の製造方法を工程別に示す断面図である。
【図２】図１に示したハードマスクの平面図である。
【図３】図１に示したハードマスクの断面図である。
【図４】図３に示した記録媒体の磁性膜に形成された、ビットデータが記録される領域（パターン）の磁気分極方向が磁性膜の表面に対して水平である場合を示す平面図である。
【図５】本発明の実施によるパターン化された記録媒体の製造方法において、ハードマスクが磁性膜上に密着された場合を示す断面図である。
【図６】図３に示した記録媒体の磁性膜に形成された、ビットデータが記録される領域（パターン）の磁気分極方向が磁性膜表面に対して垂直である場合を示す平面図である。
【図７】図６を７−７’方向に切開した面を示す断面図である。
【図８】本発明のパターン化された記録媒体の製造方法に使われるハードマスクにレンズが備わった場合を示す断面図である。
【図９】本発明のパターン化された記録媒体の製造方法に使われるハードマスクにレンズが備わった場合を示す断面図である。
【図１０】本発明のパターン化された記録媒体の製造方法に使われるハードマスクにレンズが備わった場合を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
３０  基板
３２  磁性膜
３４  強磁性領域
３６  ハードマスク
４０  レーザー光
１００  記録媒体
【図１】
2006244694.tif 000003
【図２】
2006244694.tif 000004
【図３】
2006244694.tif 000005
【図４】
2006244694.tif 000006
【図５】
2006244694.tif 000007
【図６】
2006244694.tif 000008
【図７】
2006244694.tif 000009
【図８】
2006244694.tif 000010
【図９】
2006244694.tif 000011
【図１０】
2006244694.tif 000012